公共建筑綜合服務樓暖通節能提升分析

摘 要：本文通過查閱大量文獻及實際工程經驗，闡述了公共建筑綜合服務樓進行節能改造的主要措施，發現了大量的公共建筑綜合服務樓節能措施不完善，通過改進相關措施能夠有效的減少建筑能耗，最終期望本文能夠對未來公共建筑綜合服務樓類似的建筑節能改造提供借鑒作用。

關鍵詞：綜合服務樓;節能;建筑能耗

公共建筑能耗巨大，[1-3]綜合服務樓是最具有代表性建筑之一，因此對其進行節能改造尤為關鍵。首先通過長期調研及改造經驗，既有建筑往往存在設備老化、能源利用率不高、管理不夠合理等問題，導致能源浪費嚴重。并且大多數公共建筑綜合服務樓房間功能多樣化，不同房間人員需求的舒適條件差距較大，整體建筑綜合人體熱舒適效果較差。其次，建筑運營服務人員流動較大，一旦人員離職和退休，新進人員不清楚建筑能源使用情況，基本線路不清楚，沒有既有圖紙等問題進一步加大了改造難度。本文將介紹改造方案、技術措施、人員行為三個方面因素對建筑能耗的影響，提高能源利用效率，希望對類似工程的節能改造具有指導借鑒作用。

1 改造方案

既有建筑改造的前提條件是依據現場既有條件進行改造，因此收集改造對象的現狀資料尤為重要，如熱源、冷源、系統形式、管線路由等，如若沒有原始資料需進行現場勘測，以確保改造不影響周邊其他建筑。

筑綜合服務樓房間功能多樣化，要求使用時間不同，建筑在進行改造時，有些項目的部分建筑依然在投入使用，施工時周邊場地狹小，因此，明確確定施工組織，將大大提升工作效率。基本建設的程序可分為計劃、設計和施工三個階段，但施工組織設計具有一定的多變性，由建筑物各自的特點及建造的地點等因素帶來的差異，使得沒有完全統一的、固定不變的施工方案可供選擇，應根據不同的擬建工程，編制特點各不相同的施工組織設計。這樣必須詳細研究工程特點、地區環境和施工條件，從施工方案的合理性和技術經濟的角度出發，遵循施工工藝的要求，合理地安排施工過程的排列，科學地組織物質資源供應和消耗，把施工中的各單位、各部門及各施工階段之間的關系更好地協調起來。施工時必須統籌兼顧，協調推進，使改造過程盡量不影響工作部門的正常運營，將施工時間段的干擾度應降至最低。

2 技術措施

2.1 空調供暖系統的冷熱源

2.1.1 選擇冷熱源類型

根據建筑的自身特點，應合理利用可再生能源作為空調及供暖系統的冷熱源，來減少能源消耗和保護環境，如：

（1）空氣源熱泵系統。以空氣作為冷熱源，采用噴氣增焓，智能除霜等輔助技術，通過消耗少量電能，從室外空氣中提取冷量和熱量，保持室內舒適環境溫度。適用條件：各單體建筑空調空調系統或采暖系統，室外機可設于建筑樓頂和建筑室外地面上。

（2）地（水）源熱泵系統，該系統以巖土、地下水、地表水為低溫熱源，利用地熱能交換系統、水源熱泵機組，通過消耗少量電能，將地下的低溫熱能提取用于冬季室內供熱和生活熱水，夏季可把室內熱量轉移到地下，達到制冷目的。適用條件：有較大的場地用于地熱能交換系統管線的設置。

（3）聯合能源系統。將負荷分解為基礎負荷、調節負荷和調峰負荷。綜合采用多種設備和不同的運行方式，將傳統能源、可再生能源和其他新能源等成熟技術，有機地整合在一個能源系統中，使能源利用效率達到最大化。典型的技術方案是以熱泵為中心的聯合能源系統，可利用能源種類有淺層地熱、市政燃氣、市政電力等。適用條件：有較大的場地用于設置機房和地熱能交換系統管線。

2.1.2 現有冷熱源設備的節能改造

（1）蒸發冷卻式冷水機組。以水和空氣作為介質，利用水的蒸發帶走汽態制冷劑的冷凝熱，減少冷卻水循環能耗，提高了制冷系統的綜合能效SCOP。比傳統水冷機組節能15%以上，比風冷機組節能30%以上。適用條件：建筑室外有較大空間，或設在原制冷機房內，但需要良好的通風環境。

（2）變流量冷卻塔。在原有空調冷卻塔內增設穩壓器和變流量噴嘴，使冷卻塔流量在30%～100%范圍內都能實現均勻布水，可降低能耗，提高冷卻效率。適用條件：采用冷卻塔冷卻的中央空調系統。

（3）低氮冷凝式鍋爐。可回收鍋爐排煙中包含的顯熱和水蒸氣氣化潛熱，使鍋爐熱效率達到100%以上，節能效益顯著。適用條件：燃油燃氣鍋爐房改造。

2.2 熱回收

（1）新風熱回收，大空間建筑的新風量需求比較大，采用直流式通風耗能極大，因此新風系統一般情況下采用熱回收形式，一般情況有空調機組的混風和新風熱交換機兩種形式，熱回收效率一般在60%以上。

（2）燃氣鍋爐煙氣余熱回收。燃氣鍋爐煙氣余熱回收是指通過增設換熱裝置增大燃氣鍋爐的尾部煙氣受熱面降低鍋爐排煙溫度，將高溫煙氣的熱能回收。燃氣鍋爐煙氣余熱回收裝置由熱管節能器、水箱、循環水泵、控制系統等組成，在鍋爐排煙出口安裝一臺熱管節能器回收煙氣余熱，將鍋爐給水進入節能器加溫后進入軟化水箱實現余熱回收利用。

（3）冷水機組冷凝熱回收。空調冷水機組在制冷的同時會產生大量的冷凝熱，通常是通過冷卻塔釋放到大氣中，冷凝熱可達到制冷量的1.15～1.3倍。冷水機組冷凝熱回收是指在傳統冷水機組的基礎上增加一個熱回收裝置，一般設置在壓縮機出口和冷凝器進口之間;可在滿足制冷的同時將冷凝熱部分回收來加熱生活熱水。通過熱回收技術能夠將冷凝熱作為生活熱水的熱源，不僅減少了冷凝熱對環境的熱污染，還有效地利用了該部分熱量，提高了機組的整體效率。

2.3 變頻

如今變頻技術已經發展比較成熟了，很多空調及采暖系統的主機、輸配系統與末端采用變頻了變頻技術，并且節能效果顯著，如離心式冷水機組變頻，其控制邏輯是：一般在70%-100%負荷范圍內，機組保持導流葉片全開，通過變頻控制裝置降低壓縮機的電動機轉速來使機組卸載;當負荷低于70%時，導流葉片開始關閉;當負荷低于50%時，為了避免出現喘振，適當增加壓縮機的轉速。離心式冷水機組安裝變頻器后可加大機組運行范圍，使機組始終處于節能高效的運行狀態，同時可以降低機組啟動電流，避免機組頻繁啟停，延長設備使用壽命。輸配系統變頻是指通過采用變頻技術改變集中空調系統水和風機轉速，調節管道流量，以取代閥門調節及旁通方式。末端產品采用變頻技術則針對使用房間的需求進行自動調節，不僅減少了空調系統能耗，而且增加人員的舒適性。

2.4 自控系統

隨著科技的發展，建筑智能化日益明顯，新建的高端建筑能夠將各自分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一的和諧的系統之中，達到信息資源共享，實現集中統一的管理。集中自控系統能夠通過對區域用能建筑及能耗節點進行能源數據的實時動態監控，實現建筑和設備間的能源數據流和能源物質流的統計、分析和趨勢預測，進行排序、控制、優化，形成建筑群落、區域分布式能源和單棟建筑的整體能源控制、優化、服務與再分配。解決了維護人員流動性大的問題。同時，感知區域間各類用能裝置或設備的運行狀況與故障報警，根據專業策略實現用能設備工藝、邏輯和過程的自適應控制優化，在滿足正常需求下最大限度的節能減排。而舊有建筑的集中自控系統很少見，因此在建筑暖通系統改造時應考慮集中自控系統。

3 規范人員行為

人員行為對建筑能耗影響巨大，即使所有條件相同，不同的人員行為導致的建筑能耗差距也是很懸殊的，[4-6]尤其是公共建筑的管理人員的行為，對建筑能耗的影響更大，因此必須規范管理人員的用能行為。

管理人員需是專業的，需要培訓合格后方可上崗，并且應進行定期全面的技術培訓。使之能夠熟練掌握系統的原理和運行方式，通過高質量的運行管理來充分發揮系統的能效，以達到節能設計的預期目標。對水暖、動力設備的日常調試、運行管理與維護。定期檢修管段，清除管網堵塞，對管網保溫破損跑冒滴漏及時檢修，對保溫損壞嚴重的管段重新保溫。并且建立完善的存檔體系，最終的竣工圖紙的紙質版和電子版存檔。

4 結論

公共建筑綜合服務樓暖通系統能耗巨大，如何減少暖通系統能耗對減少建筑能耗具有重要意義。本文分析了公共建筑綜合服務樓建筑能耗現狀及用能系統存在的問題，針對這些常見的低能效問題，對公共建筑綜合服務樓暖通節能提升給出下列建議，希望為類似建筑的節能改造提供些借鑒。

（1）明確施工組織，統籌兼顧，協調推進，盡量不影響工作部門的正常運營。

（2）當暖通空調系統未采取或僅采取部分節能措施時，應優先利用可再生能源，合理選擇冷熱源的系統形式;除非只能用電作為冷熱源，禁止使用用電能作為直接供暖和空氣調節系統能源。

（3）當建筑內設置機械新風系統時，應考慮新風熱回收，能夠有效的減少暖通能耗，提高人員舒適度。

（4）暖通空調系統未設自控功能，僅靠人工進行調控，或雖有自控，但功能少，精度差，還需人工干預時，應配置集中監測控制系統，能夠實現暖通空調系統根據室內外環境參數通過自動控制進行調節。

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